Rozmowa z Agnieszką Popławską, prezes zarządu firmy Tools Factory.
Tools Factory jest jednym z europejskich liderów w produkcji maszyn do formowania termicznego i próżniowego tworzyw sztucznych. Zanim jednak porozmawiamy o firmie, chciałbym zacząć od wyjaśnienia: co to jest termoformowanie?
Termoformowanie to jedna z najbardziej widowiskowych technologii jakie wymyślił człowiek, która zarazem jest powszechnie stosowana do wytwarzania różnorakich produktów z tworzyw sztucznych. Polega ona na przekształceniu płaskiego, bardzo prostego w kształcie półwyrobu, w wyrób o kształcie bardziej lub mniej rozwiniętym w przestrzeni. Wszystko to odbywa się na oczach zdumionych obserwatorów, niepodejrzewających nawet ile wiedzy trzeba posiadać, by osiągnąć spodziewany efekt. Wspomnianym półwyrobem do przekształcenia może być tylko wyrób z tworzywa termoplastycznego, jako że wyłącznie ten materiał konstrukcyjny wykazuje w odpowiedniej temperaturze stan wysokiej elastyczności – stan, w którym tworzywo daje się kształtować z dużą łatwością bez utraty spójności wewnętrznej ciała stałego.
Jakie materiały wykorzystuje się do termoformowania?
Do termoformowania używamy najczęściej półwyrobów płaskich cienkich i grubszych, czyli folii i płyt. Wykonywane są one z tworzyw opartych na kilku polimerach. Należą do nich poliwęglan (PC), polimetakrylan metylu (PMMA), poliamid (PA) i kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy (ABS), używane do produkcji kształtek technicznych oraz politereftalan etylenu (PET), polistyren (PS), polipropylen (PP), polichlorek winylu (PVC) i polietylen (PE). Dla osiągnięcia specjalnych własności powierzchni wyrobu termoformowanego wykorzystuje się półwyroby wielowarstwowe.
A jak wygląda sam proces?
Pierwszym krokiem w technologii termoformowania jest doprowadzenie półwyrobu do stanu wysokiej elastyczności. Można to osiągnąć przez ogrzanie płyty lub folii za pomocą grzałek. Grzanie powinno być możliwie szybkie, a nagrzanie równomierne na całej powierzchni. Najczęściej stosowane systemy grzania oparte są na promieniowaniu elementów ceramicznych, kwarcowych lub halogenowych. Temperaturę, do jakiej należy nagrzać tworzywo, najlepiej jest odczytać z krzywej termomechanicznej wykonanej dla danego tworzywa. W literaturze można znaleźć krzywe termomechaniczne dla tworzyw termoplastycznych amorficznych i semikrystalicznych. Grzanie półwyrobu może odbywać się w dowolnym miejscu. Istotne jednak jest, by w miejscu formowania półwyrób miał odpowiednią temperaturę.
Ważny jest więc czas, jaki upływa między końcem grzania a początkiem formowania - powinien być jak najkrótszy. W praktyce stosuje się grzanie w miejscu formowania, jak w przypadku naszych maszyn, a także grzanie poza miejscem formowania, co jednak staje się już rzadkością.
Agnieszka Popławska, prezes zarządu firmy Tools Factory
Mamy zatem termoformierki jednostacyjne i dwustacyjne. Istnieją też rozwiązania, gdzie grzanie i formowanie realizowane jest przez 2 oddzielne urządzenia. W zależności od grubości półwyrobu i rodzaju materiału zaleca się grzanie jednostronne lub dwustronne. Dwustronne jest bardziej efektywne, ale wymaga podtrzymania nagrzewanego tworzywa opadającego w wyniku działania grawitacji. Uzyskuje się je przez utrzymywanie odpowiedniego nadciśnienia powietrza od dolnej strony materiału.
Podczas formowania płyta lub folia utwierdzona jest na krawędziach pomiędzy ramą dolną (formującą) i ramą górną (dociskową). Przekształcanie płaskiego półwyrobu w wyrób rozwinięty w przestrzeni odbywa się przez rozciąganie jego powierzchni. Powoduje to, przy niezmiennej przecież objętości półwyrobu, redukcję jego grubości. To zmniejszanie nie jest równomierne na powierzchni i praktycznie nie jest możliwe wyprodukowanie przez termoformowanie takiego wyrobu, który ma we wszystkich miejscach taką samą grubość ścianki. Nie jesteśmy jednak bez szans, jeśli chodzi o sprawienie by rozkład grubości był w miarę równomierny. Podczas formowania można zastosować wiele dodatkowych operacji, poprawiając w ten sposób rozkład grubości w wyrobie i jego finalną jakość. Do tego potrzebna jest wiedza oraz odpowiednie wyposażenie termoformierki.
I tu zaczyna się nasza rola, bo - mówiąc obrazowo - termoformierka termoformierce nierówna. Jeśli dodamy do tego dbałość o kontrolę procesu i jego powtarzalność, zwiększanie efektywności oraz łatwość obsługi (pracy), to otrzymamy właśnie cechy naszych urządzeń, nad którymi pracujemy i które staramy się wciąż udoskonalać.
